CN116709061A - 一种电力数据采集方法及系统 - Google Patents

Abstract

本文提供了一种电力数据采集方法及系统，应用于电力采集系统，所述系统包括主站、采集终端和多个不同类型的电表，所述方法包括：主站向采集终端发送数据采集信息，所述数据采集信息包括目标电表和数据类型；根据所述数据采集信息和预设发送指令规则，所述采集终端确定采集指令目标发送方式；根据所述采集指令目标发送方式和所述数据采集信息，所述采集终端向所述目标电表发送采集指令，以使所述目标电表向所述采集终端反馈所述数据类型对应的数据信息；所述采集终端将接收到的数据信息发送至所述主站，通过实现高兼容性的通信抄表功能，以及通过多种网络通讯频段，从而提高了针对不同电表类型的数据采集效率。

Description

一种电力数据采集方法及系统

技术领域

本文属于电力技术领域，特别涉及一种电力数据采集方法及系统。

背景技术

电力数据智能采集终端是远程电能量数据采集系统的重要组成部分，主要实现对电表的电量及实时数据的采集、存储和向通讯主站传输数据的功能。电力数据智能采集终端需要在电表和与通讯主站设备之间保证兼容性，从而实现数据交换和传输，电力数据智能采集终端上传的电表数据可作为设备运行监测、业务分析等功能的数据依据。

现有技术中，随着远程电力数据采集系统的不断发展，整个远程电能量数据采集系统需要与不同厂家的电表进行兼容使用，目前市场上传统的电力数据智能采集终端在数据采集功能模块中可兼容部分DBS/DBT(三相三线/三相四线)标准电表，DS/DT(三相三线/三相四线)有功电能表，但随着不同类型电表的增加，电力数据采集终端与不同电表的兼容难度和复杂度也越来越高，从而降低了对电力数据的采集效率。

因此，如何提高电力数据采集系统中不同电表的电力采集效率成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本文的目的在于，提供一种电力数据采集方法及系统，以提高电力数据采集系统中针对多个不同电表的数据采集效率。

为了解决上述技术问题，本文的具体技术方案如下：

本文提供一种电力数据采集方法，应用于电力采集系统，所述系统包括主站、采集终端和多个不同类型的电表，所述方法包括：

所述主站通过第一通信协议向采集终端发送采集指令，所述采集指令为通过第一加密算法对数据采集信息加密得到的，所述数据采集信息至少包括目标电表、数据类型和采集时间段；

基于加解密共享平台下发的第一解密算法，所述采集终端对所述采集指令进行解密，得到所述数据采集信息，所述加解密共享平台为最高权限的服务平台，至少包括所述主站、所述采集终端和所述电表之间数据通信的加解密算法；

根据所述数据类型和采集时间段，以及所述目标电表的采集周期，确定所述目标电表是否完成采集；

若是，则在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端；

若否，则将数据采集信息加载至目标电表的数据采集序列中，直到所述目标电表采集完成，并在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端，不同的目标电表对应不同的第二通信协议；

基于加解密共享平台下发的第二解密算法，所述采集终端对从目标电表接收到的数据进行解密，得到解密后的采集数据；

根据目标电表标识和采集终端标识，通过第三加密算法，所述采集终端对所述采集数据进行加密处理，得到待发送的加密数据，其中第一加密算法、第二加密算法和第三加密算法均不同；

实时获得所述采集终端和所述主站之间的通信频道的通信质量，当通信质量不满足指定条件时，则延迟发送所述待发送的加密数据；当通信质量满足指定条件时，则按照与所述通信质量匹配的传输速率，将所述待发送的加密数据发送至所述主站。

进一步地，所述主站通过第一通信协议向采集终端发送采集指令包括：

根据主站内部预设采集周期和滚动文件，确定内部数据库是否需要更新；

若所述内部数据库需要更新，确定当前时刻需要更新的数据表，所述数据表包括目标电表、数据类型和采集时间段；

基于加解密共享平台随机下发的第一加密算法，结合目标电表、数据类型和采集时间段，生成采集指令。

进一步地，所述第二通信协议通过通信协议集合得到，所述通信协议集合通过如下步骤确定：

获取电力采集系统中采集终端标识和全部电表标识，所述电表标识至少包括电表采集数据类型和用电设备标识；

根据所述采集终端标识和所述电表标识，确定所述采集终端和每个电表进行的至少一个通信协议；

根据所述采集终端和每个电表的至少一个通信协议，确定所述电力采集系统中所述采集终端的通信协议集合。

进一步地，所述根据所述采集终端标识和所述电表标识，确定所述采集终端和每个电表进行通信的至少一个通信协议，包括：

根据采集终端标识和所述电表标识，确定所述采集终端和每个电表进行通信的初始通信协议集合；

根据每个电表的电表标识和/或每个电表对应用电设备的通信要求，从所述初始通信协议集合中确定所述采集终端和每个电表进行通信的至少一个通信协议，所述通信要求包括以下中的一种：数据完整性、数据传输效率、数据保密性。

进一步地，在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端，包括：

获取所述目标电表的数据存储时间，所述数据存储时间为所述目标电表采集完数据后的数据整理、存储的时间；

当目标电表数据采集完成之后超过所述数据存储时间时，根据数据采集信息，从所述目标电表的内存中提取相应的数据信息；

通过第二加密算法，将所述数据信息、所述目标电表标识和采集终端标识进行加密处理，得到加密后的数据。

进一步地，所述方法还包括：

主站将所述数据信息对应的报文数据进行解析，获取所述数据信息中的有效数据；

将所述有效数据按照预设换算规则进行换算处理，得到所述有效数据对应的真实值；

将所述真实值更新至内部数据库中对应的数据表中；

根据所述有效数据对应的数据类型，确定该数据类型对应的偏差计算方式；

根据所述偏差计算方式，计算得到的所述真实值和标准值之间的偏差程度；

当所述偏差程度超过预设值时，获取数据信息在传播链路中的全部报文数据；

按照所述传播链路，依次将前一节点的报文数据与后一节点的报文数据进行比较；

当存在报文数据存在变化时，则确定变化的报文数据对应的节点，并将该节点的报文生成程序确定为故障程序；

当不存在报文数据存在变化时，则将第一个节点的报文生成程度确定为故障程序；

根据所述故障程序，主站生成所述有效数据的警示信息。

进一步地，实时获得所述采集终端和所述主站之间的通信频道的通信质量，当通信质量不满足指定条件时，则延迟发送所述待发送的加密数据；当通信质量满足指定条件时，则按照与所述通信质量匹配的传输速率，将所述待发送的加密数据发送至所述主站，包括：

确定由所述采集终端到所述主站的通信频道的通信状态，所述通信状态包括信噪比和信号强度；

根据所述通信状态，确定所述通信频道的通信质量；

当所述通信质量不满足指定条件时，则中止数据传输，并实时更新所述通信频道的通信质量；

当所述通信质量满足指定条件时，根据待发送的加密数据和所述通信质量，确定数据的传输速率，并基于所述传输速率进行数据传输。

进一步地，当所述通信质量满足指定条件时，根据待发送的加密数据和所述通信质量，确定数据的传输速率，并基于所述传输速率进行数据传输，包括：

对所述待发送的加密数据进行分块处理，得到多个子数据块；

根据每个子数据块的数据长度和所述每个子数据块在传输时的通信频道的通信质量，确定每个子数据块对应的传输速度；

根据所述每个子数据块对应的传输速度，以此对子数据块进行传输，直到全部传输完成。

进一步地，

所述采集终端和所述电表通过485线直连或S1桥接方式连接；

所述采集终端与所述主站通过局域网通信连接。

另一方面，本文还提供一种电力数据采集系统，所述系统包括主站、采集终端和多个不同类型的电表，

所述主站通过第一通信协议向采集终端发送采集指令，所述采集指令为通过第一加密算法对数据采集信息加密得到的，所述数据采集信息至少包括目标电表、数据类型和采集时间段；

基于加解密共享平台下发的第一解密算法，所述采集终端对所述采集指令进行解密，得到所述数据采集信息，所述加解密共享平台为最高权限的服务平台，至少包括所述主动、所述采集终端和所述电表数据通信的加解密算法；

根据所述数据类型和采集时间段，以及所述目标电表的采集周期，确定所述目标电表是否完成采集；

若是，则在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端；

若否，则将数据采集信息加载至目标电表的数据采集序列中，直到所述目标电表采集完成，并在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端，不同的目标电表对应不同的第二通信协议；

基于加解密共享平台下发的第二解密算法，所述采集终端对从目标电表接收到的数据进行解密，得到解密后的采集数据；

根据目标电表标识和采集终端标识，通过第三加密算法，所述采集终端对所述采集数据进行加密处理，得到待发送的加密数据，其中第一加密算法、第二加密算法和第三加密算法均不同；

实时获得所述采集终端和所述主站之间的通信频道的通信质量，当通信质量不满足指定条件时，则延迟发送所述待发送的加密数据；当通信质量满足指定条件时，则按照与所述通信质量匹配的传输速率，将所述待发送的加密数据发送至所述主站。

采用上述技术方案，本文所述的一种电力数据采集方法及系统，应用于电力采集系统，所述系统包括主站、采集终端和多个不同类型的电表，所述方法包括：所述主站通过第一通信协议向采集终端发送采集指令，所述采集指令为通过第一加密算法对数据采集信息加密得到的，所述数据采集信息至少包括目标电表、数据类型和采集时间段；基于加解密共享平台下发的第一解密算法，所述采集终端对所述采集指令进行解密，得到所述数据采集信息，所述加解密共享平台为最高权限的服务平台，至少包括所述主站、所述采集终端和所述电表之间数据通信的加解密算法；根据所述数据类型和采集时间段，以及所述目标电表的采集周期，确定所述目标电表是否完成采集；若是，则在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端；若否，则将数据采集信息加载至目标电表的数据采集序列中，直到所述目标电表采集完成，并在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端，不同的目标电表对应不同的第二通信协议；基于加解密共享平台下发的第二解密算法，所述采集终端对从目标电表接收到的数据进行解密，得到解密后的采集数据；根据目标电表标识和采集终端标识，通过第三加密算法，所述采集终端对所述采集数据进行加密处理，得到待发送的加密数据，其中第一加密算法、第二加密算法和第三加密算法均不同；实时获得所述采集终端和所述主站之间的通信频道的通信质量，当通信质量不满足指定条件时，则延迟发送所述待发送的加密数据；当通信质量满足指定条件时，则按照与所述通信质量匹配的传输速率，将所述待发送的加密数据发送至所述主站，通过实现高兼容性的通信抄表功能，以及通过多种网络通讯频段，从而提高了针对不同电表类型的数据采集效率。

为让本文的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本文实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本文的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本文实施例提供的电力数据采集系统的框架示意图；

图2示出了本文实施例提供的电力数据采集方法的步骤示意图；

图3示出了本文实施例提供的计算机设备的框架示意图。

附图符号说明：

10、采集终端；

20、电表；

30、主站；

302、计算机设备；

304、处理器；

306、存储器；

308、驱动机构；

310、输入/输出模块；

312、输入设备；

314、输出设备；

316、呈现设备；

318、图形用户接口；

320、网络接口；

322、通信链路；

324、通信总线。

具体实施方式

下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文保护的范围。

需要说明的是，本文的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本文的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现有技术中，随着远程电力数据采集系统的不断发展，整个远程电能量数据采集系统需要与不同厂家的电表进行兼容使用，目前市场上传统的电力数据智能采集终端在数据采集功能模块中可兼容部分DBS/DBT(三相三线/三相四线)标准电表，DS/DT(三相三线/三相四线)有功电能表，但随着不同类型电表的增加，电力数据采集终端与不同电表的兼容难度和复杂度也越来越高，从而降低了对电力数据的采集效率。

为了解决上述问题，本文实施例提供了一种电力数据采集系统，如图1所示，所述系统包括主站、采集终端和多个不同类型的电表，所述主站可以为通讯主站或通讯平台，用户可以通过该主站获取及处理该系统中其他用电设备的电力数据，所述采集终端可以为一个或多个，用于向电表采集用电设备的电力数据，并上传至主站，所述电表可以根据其采集数据性质或工作性质分为多个不同类型的电表，比如标准电表、有功电能表等，这样在实际工作中，采集终端需要兼容不同类型的电表，在采集的过程中，具体的步骤可以为：主站向采集终端发送数据采集信息，所述数据采集信息包括目标电表和数据类型；根据所述数据采集信息和预设发送指令规则(即不同的通信协议)，所述采集终端确定采集指令目标发送方式，所述预设发送指令规则包括所述采集终端与不同电表之间的通信规则；根据所述采集指令目标发送方式和所述数据采集信息，所述采集终端向所述目标电表发送采集指令，以使所述目标电表向所述采集对象反馈所述数据类型对应的数据信息；所述采集终端将接收到的数据信息发送至所述主站，本说明书实施例通过实现高兼容性的通信抄表功能，以及通过多种网络通讯频段，从而提高了针对不同电表类型的数据采集效率。

在上述提供的电力数据采集系统的基础上，本文实施例还提供了一种电力数据采集方法，能够提高存在不同类型电表的电力系统中电力数据的采集效率。图2是本文实施例提供的一种电力数据采集方法的步骤示意图，本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或装置产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。具体的如图2所示，所述方法可以包括：

S201：所述主站通过第一通信协议向采集终端发送采集指令，所述采集指令为通过第一加密算法对数据采集信息加密得到的，所述数据采集信息至少包括目标电表、数据类型和采集时间段；

S202：基于加解密共享平台下发的第一解密算法，所述采集终端对所述采集指令进行解密，得到所述数据采集信息，所述加解密共享平台为最高权限的服务平台，至少包括所述主站、所述采集终端和所述电表之间数据通信的加解密算法；

S203：根据所述数据类型和采集时间段，以及所述目标电表的采集周期，确定所述目标电表是否完成采集；

S204：若是，则在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端；

S205：若否，则将数据采集信息加载至目标电表的数据采集序列中，直到所述目标电表采集完成，并在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端，不同的目标电表对应不同的第二通信协议；

S206：基于加解密共享平台下发的第二解密算法，所述采集终端对从目标电表接收到的数据进行解密，得到解密后的采集数据；

S207：根据目标电表标识和采集终端标识，通过第三加密算法，所述采集终端对所述采集数据进行加密处理，得到待发送的加密数据，其中第一加密算法、第二加密算法和第三加密算法均不同；

S208：实时获得所述采集终端和所述主站之间的通信频道的通信质量，当通信质量不满足指定条件时，则延迟发送所述待发送的加密数据；当通信质量满足指定条件时，则按照与所述通信质量匹配的传输速率，将所述待发送的加密数据发送至所述主站。

可以理解为，本说明书实施例中，通过建立多层级的加密传输算法，可以提高数据在每个流程的安全性和可靠性，从而提高了数据传输的准确性，然后通过建立采集终端与电表对应的通信协议方式，可采集终端针对不同的电表可以采用不同的通信协议，从而使得采集终端能顾连接到全部的电表，使得采集终端能够兼容电力系统中全部的电表，在主站需要获得其中一些电表读取用电设备的数据时，采集终端根据提前配置好的通信协议向电表发送读表指令，从而获得相应的数据，从而可以快速实现通信读表，提高了采集终端的兼容能力。

其中，数据类型可以为用电设备的电力参数，或者是用电设备或电表由于电力参数产生的相应的事件数据，作为可选地，所述数据类型可以为母线电压，线路电压、电流、有功、无功，变压器的分接头位置、线路上的断路器、隔离开关及其它设备状态，报警，总有功功率、事件顺序等，不同的电表可以采集至少部分的数据类型。

需要说明的是，加解密共享平台可以理解为最高权限的服务平台，最高权限可以为具有全面的防火墙系统，以及严格的用户登录和修改权限，从而保证了加解密共享平台的独立和稳定，其中存储由多多种加解密算法，在需要数据传输时，加解密共享平台可以随机下发任意一种算法至相应的使用终端，从而提高数据传输的安全性。加解密算法可以为密码学领域常规的算法技术，比如对称加密、非对称加密、量子加密等等。

而且，在传输的整个流程中，第一加解密算法、第二加解密算法和第三加解密算法均不相同，这样进一步提高了数据传输的安全性。

在本说明书一些实施例中，所述主站通过第一通信协议向采集终端发送采集指令包括：

根据预设采集周期和滚动文件，确定内部数据库是否需要更新；

若所述内部数据库需要更新，确定当前时刻需要更新的数据表，所述数据表包括目标电表、数据类型和采集时间段；

基于加解密共享平台随机下发的第一加密算法，结合目标电表、数据类型和采集时间段，生成采集指令。

可以理解为，在主站内部数据库中是按照一定的采集顺利向采集终端发送采集指令，从而能够及时更新内部数据库中的电力数据，便于及时进行电力分析等事项。

作为可选地，可以按照电表的重要程度或用户的自行设置相应的采集顺序，再按照该采集顺序确定所述上述预设采集周期，即相邻两个采集时刻之间存在一定的时间间隔，这样可以使得相邻的两个电表之间存在相应的时间间隔，从而避免了采集系统的持续工作，进而避免了整个系统的持续性高负荷工作。

进一步地，所述时间间隔可以根据实际情况设置，比如不同相邻电表之间的采集时间段可以不同，这样可以对每个采集间隔进行个性化的设置，从而提高了采集的便捷性和效率。

示例性地，主站内部数据库用于记录和保存电力系统运行过程中的状态和数据，通过准确的记录，可以用来满足各种统计要求和对系统未来运行情况及用电规划进行预测。记录保存一般的实现方法是按一定的周期间隔获取预先选定的数据集，并把它们保存在一个滚动文件中，数据采集系统中的历史文件为各种表、报告提供了一个有效数据(即数据类型)和状态信息源(即电表)，可在保存历史数据文件的基础上设置各种报表格式，如日、月、年报表等。

在本说明书一些实施例中，所述第二通信协议通过通信协议集合得到，所述通信协议集合通过如下步骤确定：获取电力采集系统中采集终端标识和全部电表标识，所述电表标识至少包括电表采集数据类型和用电设备标识；

根据所述采集终端标识和所述电表标识，确定所述采集终端和每个电表进行的至少一个通信协议；

根据所述采集终端和每个电表的至少一个通信协议，确定所述电力采集系统中所述采集终端的预设发送指令规则。

可以理解为，通过采集终端标识和电表标识建立采集终端和每个电表之间的通信关系，即能够实现数据交互的通信协议，这样可以保证在电力系统中采集终端可以获取每个电表获得的电力数据，从而提高了采集终端的兼容能力，提高数据采集效率。

示例性地，所述电表标识至少包括电表采集数据类型和用电设备标识，进一步地，还可以包括电表的配置参数，这样就可以通过所述电表标识确定该电表能够适配的通信协议或规则，当然在一些其他实施例中，一个电表还可以适应多个通信协议，然后在采集终端和电表之间配置相应的通信模块，从而使得采集终端与电表之间能够进行数据通信。

所述采集终端的预设发送指令规则可以为采集终端和电表之间的映射关系，具体为，获取采集终端的通信接口信息和电表地址，将该通信接口信息、电表地址和通信协议建立三方对应关系，并将该三方对应关系保存在采集终端本地的存储介质中，这样在需要获取某一电表的数据时，即可提取该三方对应关系，进而快速的生成并发送采集指令至该电表，从而提高了采集的效率。

进一步地，所述通信协议可以为645-97、645-07、modbus等多种通信协议形式。

在本说明书一些实施例中，所述根据所述采集终端标识和所述电表标识，确定所述采集终端和每个电表进行通信的至少一个通信协议，包括：

根据采集终端标识和所述电表标识，确定所述采集终端和每个电表进行通信的初始通信协议集合；

根据每个电表的电表标识和/或每个电表对应用电设备的通信要求，从所述初始通信协议集合中确定所述采集终端和每个电表进行通信的至少一个通信协议，所述通信要求包括以下中的一种：数据完整性、数据传输效率、数据保密性。

可以理解为，同一个电表可以支持多个通信协议，而每个通信协议有不同的适应环境和使用特性，因此在实际使用时，可以根据电报自身的标识或者用电设备的通信要求选择合适的通信协议，从而提高数据采集的可靠性和准确性。

比如，用电设备的通信要求可以根据用电设备产生数据的特征来决定，比如对一些保密性较强的用电设备，其通信时就需要对数据保密性要求高，这样可以选择保密性较高的通信协议作为该电表的通信协议等。再比如对数据进行收集进而分析用电设备的运行趋势等，这就对数据的完整性有很高的要求，因此需要数据在传输过程中有较高的完整性，此时就可以搭配数据传输错误率比较低的通信协议。通信协议的选择过程在本说明书实施例中不做限定。

在本说明书实施例中，所述数据采集信息还包括用电设备的通信要求，进一步地，所述根据所述数据采集信息和预设发送指令规则，所述采集终端确定采集指令目标发送方式，包括：

根据所述目标电表的电表标识和所述目标电表对应用电设备的通信要求，确定所述采集终端与所述目标电表进行通信的至少一个通信协议；

当所述至少一个通信协议的数量为一个时，则将该通信协议确定为采集指令目标发送方式；

当所述至少一个通信协议的数量为多个时，则将该多个通信协议与历史通信协议集合进行匹配，以将匹配确定的通信协议确定为采集指令目标发送方式，所述历史通信协议集合为所述采集终端与所述目标电表在预设历史时间段内通信时采用的通信协议集合。

可以理解为，当采集终端与电表之间通信可选择的通信协议为一个时，则将这个通信协议作为最终使用的通信协议，但是当采集终端与电表之间通信可选择的通信协议为多个时，则进一步的存在选择的问题，为了提高数据传播的成功率和可靠性，则可以与历史通信协议集合进行匹配，以确定最终的通信协议。

作为可选地，匹配的过程可以为：

获取采样终端和目标电表在预设时间段内通信时采用的历史通信协议集合；

确定该历史通信协议集合中每个历史通信协议的使用率；

将所述使用率从高到低排序，生成历史通信协议使用序列；

根据所述历史通信协议使用序列，从所述多个通信协议中选出目标通信协议，以作为采集指令目标发送方式。

可以理解为，为了提高数据发送的可靠性，可以将使用频率最高的通信协议作为当前的目标通信协议。其中预设时间段可以根据实际情况设置，比如当天，或3个小时、5个小时等，在本说明书实施例中不做限定。所述使用率即为在预设时间段内每个历史通信协议使用次数与该电表传播数据的总次数之比，这样可以确定每个历史通信协议的使用率。

在一些其他实施例中，也可以按照时间顺序设置相应的计算权重，即将预设时间段设置多个子时间段，每个子时间段按照时间顺序设置不同的计算权重，这样在每个子时间段内的历史通信协议对应相应计算权重，然后就可以统计预设时间段内每个历史通信协议的使用率。作为可选地，距离当前时间较近的子时间段的计算权重大于较远的子时间段，从而可以突出最近时间的通信协议的计算权重，从而增加了其连续使用的几率(即最新的已经被成功使用的通信协议能够被连续使用)，提高了数据传输的可靠性。

在本说明书实施例中，在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端，包括：

获取所述目标电表的数据存储时间，所述数据存储时间为所述目标电表采集完数据后的数据整理、存储的时间；

当目标电表数据采集完成之后超过所述数据存储时间时，根据数据采集信息，从所述目标电表的内存中提取相应的数据信息；

通过第二加密算法，将所述数据信息、所述目标电表标识和采集终端标识进行加密处理，得到加密后的数据。

可以理解为，数据存储时间可以通过目标电表当前的工作状态确定，比如根据性能参数，带宽，检测设备状态等。由于目标电表采集或读取数据，以及后续数据的整理和存储也是需要一定时间，而当采集终端向目标电表发送采集信息时，目标电表并没有完成数据采集或并没有开始采集，则可能会导致目标电表将相邻时间点的数据发送给采集终端，或者直接进行数据读取，并将读取的数据直接发送至采集终端，这样减少了数据整理的过程，比如减少了数据的修正等过程，这样会导致数据传输的可靠性降低。因此本文中采集终端向目标电表发送采集数据信息时，不管目标电表有没有完成数据，都需要等到数据采集后再持续指定时间，以使目标电表能充分的整理和存储数据，得到准确可靠的数据，然后再发送至采集终端。

在本说明书一些实施例中，所述主站在接收到加密的数据后，首先通过第三解密算法得到数据信息对应的报文数据，然后还可以包括数据的真实性验证过程，具体为：

将所述数据信息对应的报文数据进行解析，获取所述数据信息中的有效数据；

将所述有效数据按照预设换算规则进行换算处理，得到所述有效数据对应的真实值；

将所述真实值更新至内部数据库中对应的数据表中；

根据所述有效数据对应的数据类型，计算所述真实值和标准值之间的偏差程度；

当所述偏差程度超过预设值时，生成所述有效数据的警示信息。

可以理解为，在主站接收到数据报文时，则需要根据通信协议的结构形式获取其中的有效数据，然后再按照预设换算规则进行换算处理，从而得到有效数据的真实值。所述预设换算规则可以为根据通信协议中有效数据的编码对应的解码规则。将真实值通过写入来覆盖数据库中的原有状态或数值。

进一步地，还可以通过计算真实值和标准值的偏差程度，判断数据信息在传输过程中是否发生错误，并将错误的信息进行警示，从而便于用户及时定位故障位置，其中警示信息可以为闪烁、声音等形式，在本说明书实施例不做限定。

在本说明书一些实施例中，所述根据所述有效数据对应的数据类型，计算得到所述真实值和标准值之间的偏差程度，包括：

根据所述有效数据对应的数据类型，确定该数据类型对应的偏差计算方式；

根据所述偏差计算方式，计算得到的所述真实值和标准值之间的偏差程度。

可以理解为，不同的数据类型可以对应不同的偏差计算方式，比如电流值、电压值、功率等，从而实现了对数据类型偏差程度的针对性计算，所述偏差计算方式的具体形式在本说明书实施例不做限定，比如可以为偏离值、标准差等方式。

在本说明书实施例中，所述当所述偏差程度超过预设值时，进一步包括：

获取数据信息在传播链路中的全部报文数据；

按照所述传播链路，依次将前一节点的报文数据与后一节点的报文数据进行比较；

当存在报文数据存在变化时，则确定变化的报文数据对应的节点，并将该节点的报文生成程序确定为故障程度；

当不存在报文数据存在变化时，则将第一个节点的报文生成程度确定为故障程序。

可以理解为，在数据传输过程中，由于报文数据中的有效数据时提前编译完成的，在不同节点传播时，会编辑报文数据中的非有效部分，比如端口信息、头部信息等，因此在编辑过程中由于代码程序的错误也可能导致报文数据中的有效数据发生变化，从而产生错误的数据，因此本说明书实施例通过溯源的方式将每个节点的报文数据进行比较，作为可选地，比较的可以为每个报文数据中的有效数据部分，或非传播地址部分，这样可以及时的确定有效数据在哪个环节出现了问题，从而能够及时确定故障程序，另一方面，当报文数据在比较时，有效数据部分均一致，则表明数据在首个节点就出现了问题，比如在电表端就编码错误，则将电表端的发报程序(即报文生成程序)为故障程序。其中上述节点可以为电表、采集终端等。

在本说明书实施例中，实时获得所述采集终端和所述主站之间的通信频道的通信质量，当通信质量不满足指定条件时，则延迟发送所述待发送的加密数据；当通信质量满足指定条件时，则按照与所述通信质量匹配的传输速率，将所述待发送的加密数据发送至所述主站，包括：

确定由所述采集终端到所述主站的通信频道的通信状态，所述通信状态包括信噪比和信号强度；

根据所述通信状态，确定所述通信频道的通信质量；

当所述通信质量不满足指定条件时，则中止数据传输，并实时更新所述通信频道的通信质量；

当所述通信质量满足指定条件时，根据待发送的加密数据和所述通信质量，确定数据的传输速率，并基于所述传输速率进行数据传输。

进一步地，当所述通信质量满足指定条件时，根据待发送的加密数据和所述通信质量，确定数据的传输速率，并基于所述传输速率进行数据传输，包括：

对所述待发送的加密数据进行分块处理，得到多个子数据块；

根据每个子数据块的数据长度和所述每个子数据块在传输时的通信频道的通信质量，确定每个子数据块对应的传输速度；

根据所述每个子数据块对应的传输速度，以此对子数据块进行传输，直到全部传输完成。

也就是说，通过确定通信频道的通信质量，在通信质量降低时，则延迟通信，通信质量较高时，则可以进行通信，可以提高数据传输的可靠性，避免因为传输路径的问题导致数据的丢失。

通过将传输速率与通信质量建立匹配联系，可以在保证传输质量的情况下，拥有更高的传输速率，进一步地，对数据进行分块传输，即数据传输速率或数据流控制可以在分割的数据中独立实现，不同的子数据块的传输速度只和当前的通信质量有关，使得数据速率可以快速地、单独地以及在数据传输期间与相应的传输速度匹配，这使得传输质量和传输可靠性提高很有效的程序。

需要说明的是，由于子数据块也是独立传输，因此在相邻两个子数据块传输时，如果出现通信质量突然下降的情况，也可以中止数据传输，即可以在数据分块之间提供至少一个传输延迟或中断，以保证数据传输的可靠性。

其中，数据分块可以按照等比例等长度等方式分割，分割的粒度在本说明书实施例不做限定。

在本说明书一些其他实施例中，所述采集终端和所述电表通过485线直连或S1桥接方式连接；所述采集终端与所述主站通过局域网通信连接。采集终端可以通过局域网来相互联接，并与主机相连，这样的配置允许在系统单元或结点之间的通信有较大灵活性，能代替传统的、完全由主站控制下的顺序查询方法，采用局域网连接系统，允许任意2个结点之间直接交换信息。

本说明书实施例通过对采集终端和电表配置相应的通信协议，实现高兼容性的通信抄表功能，可以实现无线远程抄读各电能表的电压、电流、功率、功率因数、电量、需量等参数。实现数据采集功能，集中器采集各电能表的实时电能示值、日零点冻结电能示值、抄表日零点冻结电能示值。

进一步地，在主站中还可以实现数据管理和存储，对采集数据进行分类存储，主要分为日冻结数据、抄表日冻结数据、曲线数据、历史月数据等，提高数据管理的便捷性。

如图3所示，为本文实施例提供的一种计算机设备，本文中的装置可以为本实施例中的计算机设备，执行上述本文的方法，所述计算机设备302可以包括一个或多个处理器304，诸如一个或多个中央处理单元(CPU)，每个处理单元可以实现一个或多个硬件线程。计算机设备302还可以包括任何存储器306，其用于存储诸如代码、设置、数据等之类的任何种类的信息。非限制性的，比如，存储器306可以包括以下任一项或多种组合：任何类型的RAM，任何类型的ROM，闪存设备，硬盘，光盘等。更一般地，任何存储器都可以使用任何技术来存储信息。进一步地，任何存储器可以提供信息的易失性或非易失性保留。进一步地，任何存储器可以表示计算机设备302的固定或可移除部件。在一种情况下，当处理器304执行被存储在任何存储器或存储器的组合中的相关联的指令时，计算机设备302可以执行相关联指令的任一操作。计算机设备302还包括用于与任何存储器交互的一个或多个驱动机构308，诸如硬盘驱动机构、光盘驱动机构等。

计算机设备302还可以包括输入/输出模块310(I/O)，其用于接收各种输入(经由输入设备312)和用于提供各种输出(经由输出设备314))。一个具体输出机构可以包括呈现设备316和相关联的图形用户接口(GUI)318。在其他实施例中，还可以不包括输入/输出模块310(I/O)、输入设备312以及输出设备314，仅作为网络中的一台计算机设备。计算机设备302还可以包括一个或多个网络接口320，其用于经由一个或多个通信链路322与其他设备交换数据。一个或多个通信总线324将上文所描述的部件耦合在一起。

通信链路322可以以任何方式实现，例如，通过局域网、广域网(例如，因特网)、点对点连接等、或其任何组合。通信链路322可以包括由任何协议或协议组合支配的硬连线链路、无线链路、路由器、网关功能、名称服务器等的任何组合。

对应于图2中的方法，本文实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法的步骤。

本文实施例还提供一种计算机可读指令，其中当处理器执行所述指令时，其中的程序使得处理器执行如图2所示的方法。

应理解，在本文的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本文实施例的实施过程构成任何限定。

还应理解，在本文实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本文的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本文所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本文实施例方案的目的。

另外，在本文各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本文的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本文各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本文中应用了具体实施例对本文的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本文的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本文的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本文的限制。

Claims (10)

1.一种电力数据采集方法，应用于电力采集系统，所述系统包括主站、采集终端和多个不同类型的电表，其特征在于，所述方法包括：

所述主站通过第一通信协议向采集终端发送采集指令，所述采集指令为通过第一加密算法对数据采集信息加密得到的，所述数据采集信息至少包括目标电表、数据类型和采集时间段；

基于加解密共享平台下发的第一解密算法，所述采集终端对所述采集指令进行解密，得到所述数据采集信息，所述加解密共享平台为最高权限的服务平台，至少包括所述主站、所述采集终端和所述电表之间数据通信的加解密算法；

根据所述数据类型和采集时间段，以及所述目标电表的采集周期，确定所述目标电表是否完成采集；

若是，则在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端；

若否，则将数据采集信息加载至目标电表的数据采集序列中，直到所述目标电表采集完成，并在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端，不同的目标电表对应不同的第二通信协议；

基于加解密共享平台下发的第二解密算法，所述采集终端对从目标电表接收到的数据进行解密，得到解密后的采集数据；

根据目标电表标识和采集终端标识，通过第三加密算法，所述采集终端对所述采集数据进行加密处理，得到待发送的加密数据，其中第一加密算法、第二加密算法和第三加密算法均不同；

实时获得所述采集终端和所述主站之间的通信频道的通信质量，当通信质量不满足指定条件时，则延迟发送所述待发送的加密数据；当通信质量满足指定条件时，则按照与所述通信质量匹配的传输速率，将所述待发送的加密数据发送至所述主站。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主站通过第一通信协议向采集终端发送采集指令包括：

根据主站内部预设采集周期和滚动文件，确定内部数据库是否需要更新；

若所述内部数据库需要更新，确定当前时刻需要更新的数据表，所述数据表包括目标电表、数据类型和采集时间段；

基于加解密共享平台随机下发的第一加密算法，结合目标电表、数据类型和采集时间段，生成采集指令。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二通信协议通过通信协议集合得到，所述通信协议集合通过如下步骤确定：

获取电力采集系统中采集终端标识和全部电表标识，所述电表标识至少包括电表采集数据类型和用电设备标识；

根据所述采集终端标识和所述电表标识，确定所述采集终端和每个电表进行的至少一个通信协议；

根据所述采集终端和每个电表的至少一个通信协议，确定所述电力采集系统中所述采集终端的通信协议集合。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述采集终端标识和所述电表标识，确定所述采集终端和每个电表进行通信的至少一个通信协议，包括：

根据采集终端标识和所述电表标识，确定所述采集终端和每个电表进行通信的初始通信协议集合；

根据每个电表的电表标识和/或每个电表对应用电设备的通信要求，从所述初始通信协议集合中确定所述采集终端和每个电表进行通信的至少一个通信协议，所述通信要求包括以下中的一种：数据完整性、数据传输效率、数据保密性。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端，包括：

获取所述目标电表的数据存储时间，所述数据存储时间为所述目标电表采集完数据后的数据整理、存储的时间；

当目标电表数据采集完成之后超过所述数据存储时间时，根据数据采集信息，从所述目标电表的内存中提取相应的数据信息；

通过第二加密算法，将所述数据信息、所述目标电表标识和采集终端标识进行加密处理，得到加密后的数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

主站将数据信息对应的报文数据进行解析，获取所述数据信息中的有效数据；

将所述有效数据按照预设换算规则进行换算处理，得到所述有效数据对应的真实值；

将所述真实值更新至内部数据库中对应的数据表中；

根据所述有效数据对应的数据类型，确定该数据类型对应的偏差计算方式；

根据所述偏差计算方式，计算得到的所述真实值和标准值之间的偏差程度；

当所述偏差程度超过预设值时，获取数据信息在传播链路中的全部报文数据；

按照所述传播链路，依次将前一节点的报文数据与后一节点的报文数据进行比较；

当存在报文数据存在变化时，则确定变化的报文数据对应的节点，并将该节点的报文生成程序确定为故障程序；

当不存在报文数据存在变化时，则将第一个节点的报文生成程度确定为故障程序；

根据所述故障程序，主站生成所述有效数据的警示信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，实时获得所述采集终端和所述主站之间的通信频道的通信质量，当通信质量不满足指定条件时，则延迟发送所述待发送的加密数据；当通信质量满足指定条件时，则按照与所述通信质量匹配的传输速率，将所述待发送的加密数据发送至所述主站，包括：

确定由所述采集终端到所述主站的通信频道的通信状态，所述通信状态包括信噪比和信号强度；

根据所述通信状态，确定所述通信频道的通信质量；

当所述通信质量不满足指定条件时，则中止数据传输，并实时更新所述通信频道的通信质量；

当所述通信质量满足指定条件时，根据待发送的加密数据和所述通信质量，确定数据的传输速率，并基于所述传输速率进行数据传输。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述通信质量满足指定条件时，根据待发送的加密数据和所述通信质量，确定数据的传输速率，并基于所述传输速率进行数据传输，包括：

对所述待发送的加密数据进行分块处理，得到多个子数据块；

根据每个子数据块的数据长度和所述每个子数据块在传输时的通信频道的通信质量，确定每个子数据块对应的传输速度；

根据所述每个子数据块对应的传输速度，以此对子数据块进行传输，直到全部传输完成。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述采集终端和所述电表通过485线直连或S1桥接方式连接；

所述采集终端与所述主站通过局域网通信连接。

10.一种电力数据采集系统，其特征在于，所述系统包括主站、采集终端和多个不同类型的电表，

所述主站通过第一通信协议向采集终端发送采集指令，所述采集指令为通过第一加密算法对数据采集信息加密得到的，所述数据采集信息至少包括目标电表、数据类型和采集时间段；

基于加解密共享平台下发的第一解密算法，所述采集终端对所述采集指令进行解密，得到所述数据采集信息，所述加解密共享平台为最高权限的服务平台，至少包括所述主动、所述采集终端和所述电表数据通信的加解密算法；

根据所述数据类型和采集时间段，以及所述目标电表的采集周期，确定所述目标电表是否完成采集；

若是，则在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端；

若否，则将数据采集信息加载至目标电表的数据采集序列中，直到所述目标电表采集完成，并在数据采集完成至少指定时间之后，将采集的数据按照第二加密算法进行加密处理，并将加密后的数据通过第二通信协议发送至所述采集终端，不同的目标电表对应不同的第二通信协议；

基于加解密共享平台下发的第二解密算法，所述采集终端对从目标电表接收到的数据进行解密，得到解密后的采集数据；

根据目标电表标识和采集终端标识，通过第三加密算法，所述采集终端对所述采集数据进行加密处理，得到待发送的加密数据，其中第一加密算法、第二加密算法和第三加密算法均不同；

实时获得所述采集终端和所述主站之间的通信频道的通信质量，当通信质量不满足指定条件时，则延迟发送所述待发送的加密数据；当通信质量满足指定条件时，则按照与所述通信质量匹配的传输速率，将所述待发送的加密数据发送至所述主站。